Нагревательными приборами систем центрального отопления называют устройства для передачи тепла от теплоносителя отапливаемому помещению. Нагреватель­ные приборы должны наилучшим образом передавать тепло от теплоносителя в помещение, обеспечивать ком­фортность тепловой обстановки в помещении, не ухуд­шая его интерьера при наименьших затратах средств и материалов.

Виды и конструкции нагревательных приборов могут быть самыми разнообразными. Приборы выполняют из чугуна, стали, керамики, стекла, в виде панелей из бето­на с заложенными в них трубчатыми нагревательными элементами и пр.

Основные виды нагревательных приборов – это ра­диаторы, ребристые трубы, конвекторы и отопительные панели.

Простейшим является нагревательный прибор из глад­ких стальных труб . Обычно он выполняется в виде зме­евика или регистра. Прибор имеет высокий коэффициент теплопередачи, выдерживает высокое давление теплоно­сителя. Однако приборы из гладких труб дороги и зани­мают много места. Они применяются в помещениях со значительными выделениями пыли, для обогрева свето­вых фонарей промышленных зданий и т. д.

Наибольшее распространение из нагревательных приборов получили радиаторы . Их различные типы от­личаются друг от друга габаритами и формой. Радиато­ры собираются из секций, что позволяет собирать при­боры разной площади. Обычно секции отливаются из чугуна, но могут быть стальными, керамическими, фар­форовыми и др.

Довольно широкое распространение в системах отоп­ления получили чугунные ребристые трубы . Ребра на поверхности трубы увеличивают площадь теплоотдающей поверхности, но снижают гигиенические качества прибора (скапливается пыль, которую трудно убирать) и придают ему грубый внешний вид.

Конвекторы представляют собой стальные трубы с оребрением из листовой стали. Наиболее совершен­ным среди конвекторов является конвектор в кожухе, выполненном из стального листа. Прибор снабжен кол­паком для регулирования теплоотдачи. Между оребрен­ными поверхностями прибора и кожухом под влиянием гравитационного давления возникает интенсивная цир­куляция воздуха. Это увеличивает теплосъем с оребрен­ной поверхности на 20 % и более. Конвекторы в кожухе компактны и имеют хороший внешний вид. В некоторых конструкциях конвекторы снабжаются вентилятором специального типа, обеспечивающим интенсивное дви­жение воздуха. Искусственное побуждение движения воздуха значительно увеличивает теплосъем с прибора. Некоторый недостаток конвекторов состоит в необходи­мости и трудности очистки от пыли.

Бетонные отопительные панели представляют собой плиты с заделанными в них змеевиками из стальных труб. Такие панели располагают обычно в конструкциях ограждений помещений. Иногда их свободно устанавли­вают около стен.

В настоящее время для отопления больших промыш­ленных цехов получили распространение подвесные па­нели с отражательными экранами .

Применение панелей для отопления зданий удовле­творяет требованиям полносборного строительства и по­зволяет экономить металл, расходуемый на отопитель­ные приборы. К недостаткам панельного отопления относят: большую тепловую инерцию, осложняющую регулирование теплоотдачи; невозможность изменения поверхности нагрева; опасность засорения труб и слож­ность его устранения; сложность ремонта систем; воз­можность появления внутренней коррозии и, вследствие этого, нарушение гидравлической плотности труб.

Отопительные приборы можно смело назвать венцом всей любой отопительной системы. Без них любое водяное отопление теряет всякий практический смысл. В этой статье мы расскажем о том, как классифицируются и какие преимущества имеют самые распространенные типы отопительных приборов. Итак, начнем!

Первый вид классификации - по способу передачи тепла.

Различают 3 способа передачи тепла от отопительного прибора окружающей среде:

• излучением (радиационный),
• конвекцией (прямой нагрев воздуха)
• радиационно-конвективным (комбинированный) способом.

Передача тепла посредством излучения. Также называют лучистой теплопередачей. Любое нагретое тело испускает инфракрасные (радиационные) лучи, которые двигаясь перпендикулярно поверхности излучения, повышают температуру тел на которые падают, не повышая при этом температуры воздуха. Далее, тела которые принимают радиационное излучение, сами становятся теплее и начинают продуцировать инфракрасные лучи, нагревая окружающие предметы. И так происходит по кругу. При этом температура в разных точках помещения остается одинаковой. Интересен тот факт, что радиационное (инфракрасное) излучение воспринимается нашим телом как тепло и совсем не вредит нашему организму, оказывая на него, по словам медиков, даже положительные воздействия. Радиационными отопительным приборами (радиаторами) условились считать те приборы, которые предают в окружающую среду больше 50% тепла лучистым путем. К таким приборам относятся разного рода инфракрасные обогреватели, «теплые полы», секционные чугунные и трубчатые радиаторы, отдельные модели панельных радиаторов и стеновые панели.

Передача тепла конвекцией. Конвективный способ теплопередачи выглядит совершенно иначе. Воздух прогревается от соприкосновения с более горячими поверхностями конвекционных отопительных приборов (конвекторов). Нагретый объем воздуха поднимается к потолку помещения за счет того что становится легче более холодных воздушных масс. Следующий объем воздуха поднимается к потолку вслед за первым и так далее. Таким образом, мы имеем постоянную круговую циркуляцию воздушных масс «от радиатора к потолку» и «от пола к радиатору». В результате возникает чувство, знакомое обитателям помещений обогреваемых конвектором - на уровне головы воздух может быть теплым, а в ногах ощущается чувство холода. Конвективными приборами принято называть отопительные приборы, осуществляющие конвекцией не менее чем 75% тепла от общего объема. К конвекторам относят трубчатые и пластинчатые конвекторы, ребристые трубы и стальные панельные обогреватели.Радиационно-конвективный способ теплопередачи.

Радиационно-конвективный или комбинированный способ теплопередачи включает в себя оба вида передачи тепла, описанных выше. Ими обладают приборы, отдающие в окружающую среду тепло конвективным способом на 50-75% от общего количества осуществляемой теплопередачи. К радиационно-конвективным отопительным приборам причисляют панельные, а также секционные радиаторы, напольные панели, гладкотрубные приборы.

Второй вид классификации - по материалу, из которого изготовлены отопительные приборы.

Здесь мы имеем дело с 3 группами материалов:

• металлы,
• неметаллы,
• комбинированные.

К металлическим обогревателям относятся обогреватели из стали, чугуна, алюминия или меди, а также возможные комбинации двух из перечисленных металлов (биметаллические приборы отопления).

Неметаллические отопительные приборы - редкое явление на рынке бытовых отопительных товаров. При производстве таких приборов почти всегда используют стекло.

К классу комбинированных приборов отопления стандартно относят панельные радиаторы (состоят из внешнего бетонного или керамического изоляционного слоя и внутреннего металлического - стальных или чугунных нагревательных элементов) и конвекторы (трубы из металла с ребрами, находящиеся в дополнительном металлическом кожухе).

Третий способ разделения отопительных приборов - по степени тепловой инерционности.

В данном случае тепловой инерцией называется остаточная передача тепла помещению после отключения отопительного прибора. Тепловая инерция может быть малой или большой (в зависимости от диаметра труб и конкретных типов отопительных приборов).

Последний способ классификации тепловых приборов - по его линейным размерам (имеются в виду высота и глубина).

Поскольку размеры зачастую зависят от конкретной модели и местных требований по отоплению помещения, описывать данный способ классификации не имеет смысла.

Заключение

В настоящей статье были рассмотрены некоторые из понятий, описывающих как работает теплопередача. Помимо того, были приведены стандартные способы классификации основных типов отопительных приборов, присутствующих на отечественном рынке отопительного оборудования. Надеемся, Вы нашли в этой статье что-то интересное для себя. Рады быть полезными!

Если Вы хотите узнать больше о характеристиках основных видов отопительных приборов - настоятельно рекомендуем прочитать цикл статей «Главное об отопительных приборах» на нашем сайте!

В зависимости от различных особенностей конструкции отопительные приборы, представленные на рынке, обладают разными характеристиками. Главным при их установке является правильный подбор нужной модели, оптимально подходящей для конкретного случая.

Разновидности

Чаще всего классификация отопительных приборов проводится по следующим признакам:

• используемому теплоносителю, которым может быть нагретая вода, газ или даже воздух;
• материалу изготовления;
• эксплуатационным характеристикам: размерам, мощности, способу монтажа и возможностью регулирования скорости нагрева.

Оптимальный вариант лучше подбирать, учитывая особенности системы отопления здания, условия эксплуатации, соблюдая все требования, предъявляемые к отопительным приборам.

Кроме производительности устройств стоит учитывать возможность их установки. Так, например, при отсутствии газоснабжения и невозможности организации водяного отопления единственным вариантом будут электрические приборы.

Водяная система

Чаще всего используются и оттого имеют самый широкий ассортимент отопительные приборы водяных систем отопления. Это объясняется их неплохим КПД и оптимальным уровнем затрат на приобретение, монтаж и обслуживание.

Конструктивно устройства не слишком отличаются друг от друга. Внутри каждого имеются каналы для протекания горячей воды, тепло от которой передается поверхности прибора, а затем, при помощи конвекции, воздуху комнаты. По этой причине они называются конвекционными.

В водяных системах отопления могут пользоваться следующими типами радиаторов:

• чугунными;
• стальными;
• алюминиевыми;
• биметаллическими.

Все эти отопительные приборы имеют свои особенности, благодаря которым выбираются для каждого конкретного случая в зависимости от площади комнаты, нюансов монтажа, качества и вида теплоносителя (которым иногда бывает антифриз).

Мощность каждого прибора регулируется количеством секций, которое может быть выбрано практически любым. Хотя при расчетной длине одной батареи больше 1,5–2 м рекомендуется установка рядом двух меньших по размеру устройств.

Чугун был одним из самых популярных материалов в отечественных системах отопления. Его выбор, как правило, был обусловлен сравнительно невысокой стоимостью. Позже такие приборы стали использоваться реже, так как обладают небольшим коэффициентом теплоотдачи (всего 40%), за счет чего мощность одной секции равна примерно 130 Вт. Хотя их до сих пор можно встретить в системах старого образца. В современном интерьере иногда используют дизайнерские модели чугунных радиаторов.

Преимуществами таких приборов является большая площадь поверхности, отдающей тепло помещению, и длительный эксплуатационный период (до 50 лет). Хотя недостатков все же больше – к ним относятся и сравнительно большой объем используемого теплоносителя (до 1,4 литра), и трудность ремонта, и инертность нагрева, за счет которой повышение температуры прибора осуществляется сравнительно медленно, и даже необходимость периодической (минимум раз в 3 года) прочистки. Кроме того, тяжелые секции очень трудно устанавливать.

Использование алюминиевых радиаторов позволяет обеспечить максимальный уровень теплоотдачи – мощность секции может достигать 200 Вт (чего достаточно для отопления 1,5–2 кв. м).

Их стоимость вполне доступна, а небольшой вес позволяет провести установку самостоятельно. Правда, эксплуатация прибора возможна на протяжении всего лишь 20–25 лет.

К их преимуществам можно отнести наличие в конструкции конвекционных панелей, улучшающих циркуляцию воздуха по поверхности, простоту установки приборов для регулирования интенсивности расхода теплоносителя, а также простоту монтажа. Секция радиатора, имеющая мощность до 180 Вт, способна отапливать около 1,5 кв. м площади.

Несмотря на достоинства, которые имеют такие отопительные приборы, существуют и проблемы их использования. Так, например, для биметаллических радиаторов не рекомендуется разбавление воды антифризами, которые, хотя и не позволяют системе замерзать, отрицательно влияют на внутренние поверхности нагревательных устройств.

Кроме того, данные варианты являются самыми дорогими из всех, которые применяются в системе водяного отопления.

Приборы электрического обогрева

Все электрические приборы, применяемые в случае невозможности установки водяной системы отопления, имеют разные особенности и характеристики – от мощности до принципов генерирования тепла. При этом главными недостатками любого такого оборудования являются высокая стоимость эксплуатации и необходимость устройства электросети, способной выдержать большие нагрузки (при суммарной мощности электронагревателей больше 9–12 кВт необходимо устройство сети с напряжением 380 В). Преимущества же у каждой разновидности свои.

Конструкция, которую имеют электрические нагревательные устройства данного типа, позволяет достаточно быстро нагреть помещение при помощи перемещающихся сквозь них воздушных потоков.

Попадание воздуха внутрь приборов происходит через отверстия в нижней части, его нагрев осуществляется при помощи ТЭНа, а выход обеспечивается наличием верхних щелей. На сегодняшний день существуют электрические конвекторы мощностью от 0,25 до 2,5 кВт.

Масляные устройства

Масляные электрические нагреватели тоже используют конвекционный метод нагрева. Внутри корпуса содержится специальное масло, которое и нагревается ТЭНом. При этом нагрев может регулироваться при помощи термостата, выключающего прибор при достижении воздухом заданной температуры.

Особенностями работы нагревателей является их высокая инерционность. За счет этого отопительные приборы очень медленно нагреваются, однако, даже после отключения подачи энергии их поверхность продолжает испускать тепло на протяжении длительного периода времени.

Кроме того, поверхность масляного оборудования нагревается до 110–150 градусов, что намного выше параметров других устройств и требует особого обращения – например, установки в отдалении от предметов, способных воспламениться.

Использование таких радиаторов дает возможность удобного регулирования интенсивности нагрева – почти все они имеют 2–4 режима работы. Кроме того, с учетом производительности одной секции в 150–250 кВт, подбирать прибор для конкретного помещения довольно легко. А ассортимент большинства производителей включает модели мощностью до 4,5 кВт.

Выбирая отопительные приборы, принцип действия которых основан на излучении тепловых волн в инфракрасном диапазоне, владелец частного дома или помещения другого назначения получает следующие преимущества:

• заметное снижение потребления электроэнергии по сравнению с традиционным электрическим оборудованием (в пределах 30%);
• отсутствие снижения содержания в воздухе кислорода, что избавляет находящихся в помещении людей от головной боли;
• очень высокую скорость нагрева (даже холодная комната прогревается в течение нескольких минут).

Обычно используют электрические инфракрасные обогреватели. Гораздо реже встречаются газовые приборы, предназначенные, в основном, для отопления улиц, производственных цехов и площадок или дач.

Виды

Классификация приборов для инфракрасного отопления производится по способу испускания волн. Бывают пленочные устройства, которые передают на окружающие предметы излучение от резисторных проводников, расположенных на поверхности специальной пленки. Мощность – в пределах 800 Вт на 1 кв. м.

Второй вид - карбоновые. В них излучение идет от спирали внутри герметичной стеклянной колбы. Бытовые приборы данного типа имеют мощность от 0,7 до 4,0 кВт.

Преимуществом первых является возможность использовать их как электрические теплые полы. В то время как карбоновые обогреватели намного мощнее, хотя и требуют при этом соблюдения повышенных мер пожарной безопасности.

Газовый нагрев

Для того чтобы снизить расходы на отопление, нередко применяются отопительные приборы, работающие на газе. Одним из самых простых видов такого оборудования является газовый конвектор, присоединяемый либо к системе газоснабжения, либо к баллону с сжиженным пропаном. При этом горелка не входит в контакт с окружающей атмосферой, а кислород попадает к ней через специальную трубу (которую можно вывести на улицу для поддержания в помещении нормального качества воздуха).

Такие виды отопительных приборов имеют высокую мощность (до 8 кВт и более), относительно дешевы в эксплуатации за счет невысокой стоимости энергоносителя.

К недостаткам же относятся: необходимость постановки на учет в контролирующих организациях, обустройство качественной вентиляции и необходимость в периодической очистке форсунок. Кроме того, в случае неисправности оборудования в помещении может возрасти количество опасного для здоровья углекислого газа. Поэтому в квартирах и других помещениях с постоянным пребыванием людей такие приборы используют редко – тогда как, например, для дачи или гаража они могут оказаться просто незаменимыми.

Чтобы в жилище пришло долгожданное тепло, недостаточно просто сжечь топливо в топке и загрузить теплоноситель полученными калориями. Необходимо без неоправданных потерь передать драгоценный груз нуждающимся в нем помещениям. Именно такой работой заняты отопительные приборы.

Важнейшее место среди них занимают приборы водяного отопления . Вода в качестве теплоносителя имеет немало достоинств: обладает высокой текучестью, экологически безупречна, доступна.

Нагревательные приборы гидравлических систем отопления – это радиаторы, конвекторы и водяные (не путать с электрическими!) теплые полы. Есть еще гладкие и чугунные ребристые трубы, но они используются преимущественно для обогрева производственных зданий.

Радиатор в переводе с латинского – «излучающий», до 30% теплового потока он отдает в виде излучения, остальное – в виде конвекции. У конвектора на давшее ему имя явление конвекции (от латинского convectio – принесение, доставка) приходится свыше 90% теплового потока. В городских квартирах и современном загородном жилье отопительные приборы – главные «действующие герои» систем отопления. В городских квартирах и современном загородном жилье отопительные приборы – главные элементы систем отопления. Отопительные приборы за редким исключением всегда на виду, и дизайн для них немаловажен. Ему, по мнению маркетологов, отдают приоритет до 50% покупателей. Впрочем, плохо поддающаяся нормированию красота – важная, но не единственная характеристика, на которую обращает внимание покупатель.

Выбор отопительного оборудования

В первую очередь, покупатель обращает внимание на тепловую мощность прибора. . В последние годы заметно улучшилась теплоизоляция помещений . Результат – на их обогрев тратится значительно меньше тепловой энергии, чем десятилетие назад. Но за это же время в наших квартирах зримо умножилось количество бытовых приборов (компьютеры, микроволновые печи, аудиосистемы и т. д.), чье суммарное влияние на температуру воздуха в помещении невозможно игнорировать.

nota bene ОДНОТРУБНЫЕ И ДВУХТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ

В однотрубной системе отопительные приборы подключаются последовательно. Как следствие, к каждому последующему теплоноситель приходит более холодным, чем к предыдущему. То есть температура зависит от удаленности радиатора от источника тепла. Регулированию такая система поддается с трудом, а используемые в ней отопительные приборы должны обладать малым гидравлическим сопротивлением. При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится по одной трубе, а отводится по другой, что позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов. Еще одно преимущество «двухтрубки» в том, что она позволяет поддерживать в системе малые рабочие давления, увеличивая тем самым срок службы коммуникаций и делая возможным использование более дешевых тонкостенных радиаторов. Такие схемы наиболее распространены в странах Западной Европы. В России же, особенно в домах, возведенных в 1950–80-е годы, преобладают однотрубные системы.

Поэтому и сегодня проблема поддержания оптимальной температуры, возможность ее корректирования актуальна. Потребителю нужно регулируемое тепло. Тепло, способное привести к разумному компромиссу два стоящих в оппозиции желания – не ощущать дискомфорта и поменьше платить за дорожающую с каждым годом тепловую энергию. Такое тепло приносят в дом легко управляемые, адекватно реагирующие на изменения температуры воздуха отопительные приборы (совсем хорошо, если они работают в автоматическом режиме).

Аксиомой является и то, что потребитель должен получать абсолютно безопасное тепло. То есть полностью исключающее даже минимальную возможность механических и термических травм. Современный отопительный прибор должен быть приятен не только внешне, но и на ощупь. Несмотря на то что температура циркулирующей в нем воды может приближаться к 90–95 °C , температура кожуха не должна превышать абсолютно безопасных 40–45 °C . Это важно и для мебели, и для электрических приборов, которые нежелательно размещать рядом с отопительными. Современные радиаторы и конвекторы свели прежде довольно обширную «зону отчуждения» к нулю. И теперь в непосредственной близости от них можно безо всякой боязни размещать телевизоры, холодильники и даже дорогостоящую кожаную мебель.

Для современного горожанина, проводящего в четырех стенах почти двадцать четыре часа в сутки, очень важно, чтобы его согревало еще и здоровое тепло. Более низкая, чем у старых привычных батарей, температура наружной поверхности и увеличение доли конвекции – вот два основных фактора, обеспечивающих более равномерное распределение температуры воздуха в помещении, ликвидирующих причины появления сквозняков, а также способствующих естественной нормализации влажности, предотвращению образования в помещении плесени и грибков и, как результат, улучшению самочувствия людей, которые в этих помещениях живут.

Системы водяного отопления имеют тенденцию к уменьшению своих размеров, что в принципе не сказывается на подаче тепла.

Дизайн отопительных приборов – это не только выразительные формы или радующая глаз окраска, но и небольшие размеры. Эволюция отопительных приборов по пути уменьшения их массы и объемов происходит не из одних эстетических соображений. Маленький размер – это еще и экономично. Меньше отопительный прибор (то есть его собственная масса и количество единовременно содержащегося в нем теплоносителя), значит, меньше его тепловая инерция, он быстрее реагирует на изменение температуры, перестраиваясь в нужный режим. Например, система отопления с медно-алюминиевыми радиаторами JAGA выходит на полную мощность всего лишь за 10 минут.

Доведенное до абсолюта желание минимизировать занимаемый отопительным прибором объем выражается в производстве серий mini, представленных в ассортименте многих производителей. Эти приборы столь малы (их высота всего 8–10 см), что их можно попросту спрятать под полом, что, впрочем, совсем необязательно – радиатор или конвектор могут служить украшением интерьера ничуть в не меньшей степени, чем стильная межкомнатная дверь, оригинальный светильник или панно на стене. А вот скрыть под кожухом коммуникации (вентили и подводку) вполне разумно при любых размерах.

Из чего же их делают?

Радиаторы и конвекторы изготавливают из различных материалов – стали, чугуна, алюминия, сочетания нескольких металлов (биметаллические радиаторы).

Выбирая радиатор для своего дома, необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

• рабочее и испытательное (или опрессовочное) давление; обычно их соотношение находится в промежутке 1,3–1,5;
• номинальный тепловой поток (поток, определяемый при нормированных условиях: температурный напор – 70 °C , расход теплоносителя – 0,1 кг/с при его движении в приборе по схеме «сверху вниз», атмосферное давление – 1013,3 ГПа);
• размеры (длина, высота, глубина, межцентровое расстояние);
• массу и производную от нее величину – удельную материалоемкость (измеряется в кг/кВт);
• стоимость.

Радиаторы

Чугунные радиаторы. Чугун обладает высокой теплопроводностью. В силу этих причин изготовленные из него отопительные приборы можно использовать в системах с большими перепадами давления и плохой подготовкой воды (повышенная агрессивность, загрязненность, кусочки окалины). Как раз всеми этими качествами обладают преобладающие в многоэтажном строительстве однотрубные системы.

Чугунные радиаторы выпускаются уже более 100 лет. Это своего рода классика, на которой «воспитывалось» не одно поколение наших сограждан, обычно называвших этот отопительный прибор батареей. До 1960-х из батарей формировался почти весь ассортимент отопительных приборов в нашей стране. И сегодня этот, многими преждевременно списанный со счетов отопительный прибор все еще удерживает за собой до 70% российского рынка.

Современные радиаторы отопления обладают хорошим дизайном и большой теплоотдачей.

В нашей стране чаще всего используют чугунные радиаторы, состоящие из двухканальных, соединяемых друг с другом секций. Количество секций определяется расчетной поверхностью нагрева. Применяют также одноканальные, а за рубежом многоканальные (до 9 каналов в одной секции) чугунные радиаторы.

К их недостаткам относят большой вес, значительный процент заводского брака – трещины и каверны, образующиеся в результате некачественного литья и сокращающие потенциально очень продолжительный срок эксплуатации. Согласно нормативам, гарантийный срок эксплуатации радиаторов – 2,5 года со дня сдачи объекта в эксплуатацию или продажи в пределах гарантийного срока хранения, а производители и продавцы обещают по меньшей мере несколько десятилетий безупречной службы этих приборов. Иногда чугунные радиаторы упрекают в отсутствии привлекательного внешнего вида (вспомните: «батарея-гармошка»). Однако использование современного дизайна и порошковых красок способно придать шарм и этим ветеранам.

Системы, в которых задействованы чугунные радиаторы, из-за большой тепловой инерционности поддаются регулированию не без труда. Хотя и из этой ситуации есть выход, и в некоторых моделях за счет уменьшения емкости секций удается эффективно использовать терморегулирующие элементы (таковы, например, термостаты RTD-G, RTD-N фирмы Danfoss).

В данном классе отопительных приборов преобладает отечественная продукция. Среди зарубежной можно выделить чугунные секционные радиаторы фирм Roca (Испания), Viadrus (Чехия), Biasi (Италия), «Сантехлит» (Белоруссия), турецкие радиаторы Ridem .

Стальные панельные радиаторы формируются из двух отштампованных листов. В нашей стране их производство началось в 1960-е годы. От секционных чугунных их отличают меньшие вес (удельная масса на 1 кВт примерно втрое ниже) и тепловая инерция. Считаются «неженками», поскольку более чувствительны к возникающим при остановке или запуске системы гидравлическим ударам и побаиваются коррозии, провоцируемой частыми сливами или высоким содержанием кислорода в теплоносителе. В системах, где имеют место многократные скачки давления «выше ординара», рассчитывать на долгий срок службы стальных панельных радиаторов не приходится. Обычно рабочее давление приборов этого типа не превышает 9 атм.

мнение эксперта В.В. Котков
коммерческий директор Группы компаний «ХитЛайн»

Можно утверждать, что доля прогрессивных (по отношению к преобладающим пока классическим чугунным) конструкций радиаторов возрастает. Сегодня в Европе ежегодно производится до 5 млн секций алюминиевых радиаторов. В значительной степени развитие этого производства стимулируется российским рынком, где спрос на них ежегодно увеличивается на 5–10%. Поэтому ведущие западные компании стараются максимально адаптировать свою продукцию к российским условиям (существующим в нашей стране проблемам с водоподготовкой, высокому нестабильному давлению в системах центрального отопления и т. д.). Хотя, по традиции, многие российские строительные компании отдают приоритет чугунным радиаторам, неуклонно увеличивается число фирм, работающих с алюминиевыми. Ведь алюминиевый радиатор – это не просто частное техническое решение, но решение целого комплекса проблем, связанных с экономичностью, безопасностью и дизайном. Он способен вписаться в современный интерьер, его не нужно маскировать, тратя на это немалые средства.

Широкое применение стальные панельные радиаторы находят в малоэтажном строительстве. Особенно уместны они при двухтрубной системе отопления, которой отдают предпочтение в коттеджном строительстве. В многоэтажных домах их резонно устанавливать при наличии индивидуального теплового пункта, т. е. котельной. Три четверти продаж стальных панельных радиаторов приходится на частного застройщика, элитное жилье и гражданские здания. Наиболее известны в нашей стране модели фирм: VSZ (Словакия), Dia Norm, Preussag, Kermi (Германия), Korado (Чехия), DeLonghi (Италия), Stelrad (Голландия), Purmo (Польша), Roca (Испания), DemirDokum (Турция), Impulse West (Англия, но сборка в Италии), Dunaferr (Венгрия).

Трубчатые и секционные радиаторы внешне похожи, хотя конструктивно различаются – в трубчатых секции как таковые отсутствуют, а трубки соединены двумя монолитными коллекторами. Те и другие имеют привлекательный вид и органично вписываются практически в любой интерьер. Обтекаемые формы радиатора исключают возможность получения травм человеком. Малая емкость секций способствует эффективной терморегуляции. А если некоторые из его элементов изготовлены из оребренной трубы, то удается, не меняя линейных размеров, существенно увеличить мощность радиатора.

Рабочее давление трубчатых стальных радиаторов выше, чем у панельных, – 10 и более атм.

На нашем рынке этот вид радиаторов представлен преимущественно немецкими торговыми марками Bemm, Arbonia, Kermi .

Алюминиевыми называют радиаторы, изготавливаемые из сплава алюминия с кремнием (содержание самого алюминия от 80 до 98%). Алюминий – материал, обладающий высокой теплопроводностью, но предъявляющий повышенные требования к химическому составу теплоносителя. Недостатком радиаторов из алюминиево-кремниевого сплава с повышенным содержанием кремния является генерация водорода при контакте с водой. Прекрасное дизайнерское исполнение большинства радиаторов несколько портит устанавливаемый на каждом приборе автоматический клапан для спуска воздуха, т. к. в процессе эксплуатации происходит активное выделение водорода.

Значительную часть российского рынка алюминиевых радиаторов занимает продукция итальянских фирм: Rovall, Industrie Pasotti, Global, Alugas, Aural, Fondital, Giacomini, Nova Florida . Также представлены испанские радиаторы Roca, чешские Radus, английские Wester и др.

Биметаллические радиаторы. Внешне похожи на алюминиевые. Секции состоят из двух тонкостенных стальных труб (каналов для прохода теплоносителя), спрессованных под давлением с высококачественным алюминиевым сплавом. Логика этого симбиоза основывается на том, что алюминий обладает высокой теплопроводностью, а сталь прочностью, гарантирующей работу прибора при сверхнормативном давлении. Фактическими монополистами в производстве биметаллических радиаторов являются итальянские фирмы. Наиболее известная торговая марка – Sira.

Биметаллические радиаторы одновременно прочны и эффективны.

Конвекторы. Основа конструкции конвектора – заключенный в кожух нагревательный элемент. Подтекая к нему снизу, охлажденный комнатный воздух нагревается и поднимается вверх. Благодаря этому более 90% тепла передается конвекцией.

Наибольшее распространение конвекторы получили в автономных системах. Они особенно эффективны при невысоких температурах теплоносителя. Так, им по силам прогреть помещение при температуре воды всего лишь в 40 °C . Для удобства пользователя конвектор оснащается воздушным клапаном и сливной трубкой. Встроенный термостат и регулятор напора воды делают его эксплуатацию экономичной.

Конвектор особенно гармонично вписался в современную архитектурную среду, активно использующую большие окна, эркеры, зимние сады и т. д.

Конструктивно он может иметь четыре решения. Радиаторные конвекторы – комбинация двух приборов, отраженная в самом названии. Их устанавливают около окон, на полу или на небольших подставках. Плинтусные конвекторы располагаются в полу под большими окнами. Малая высота (90–100 мм) не требует ниш, а слабый конвективный поток можно усилить медленно вращающимся вентилятором. Конвекторы, заглубленные в пол, – оптимальный вариант для жилых помещений на первых этажах. Прибор помещается в подобие шахты, проходящий вдоль окна холодный воздух беспрепятственно попадает в конвектор, а поток теплого воздуха обеспечивает естественную циркуляцию в помещении. И наконец, конвекторы, закрытые декоративным экраном. В отличие от радиаторов, закрытый конвектор ничуть не теряет в теплоотдаче, напротив, экран способствует увеличению тяги.

Трубы для водяного отопления

Функционирование отопительных приборов гидравлических систем невозможно без труб. Первые полимерные (поливинилхлоридные) трубы были изготовлены в 1936 году в Германии. Первый трубопровод из них был построен там же в 1939-м. Но активное внедрение полимерных труб в системы водоснабжения и отопления началось с середины 1950-х годов, а в нашей стране с начала 1970-х годов.

Как для систем с использованием классических радиаторов, так и для теплых полов наилучшим образом подходят трубы из сшитого полиэтилена. Они не боятся кратковременного повышения температуры до +110 °C (нормальная температура их эксплуатации составляет обычно +95 °C ). При всех достоинствах у них один минус – высокая цена.

Используют в системах отопления и пропиленовые трубы . Но при этом следует учитывать высокий коэффициент теплового расширения материала. Срок службы полимерных труб может достигать 30 и более лет. Прокладка должна быть скрытой: их прячут в плинтусах, шахтах, каналах или в конструкции полов. Если в системах отопления используются полимерные трубы, то для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя, следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования.

Достоинства пластмассовых и металлических сочетают в себе металлопластиковые трубы. Они сочетаются с другими материалами, не пропускают кислород, а за счет гладкой внутренней поверхности сопротивление протеканию у них меньше, чем у стальных, что в условиях массового применения позволяет сэкономить немало энергии. Гарантийный срок службы – не менее 20 лет, но, как правило, в реальности он достигает 30–50 лет. Для сравнения, по данным Госстроя РФ, оцинкованные стальные трубы во внутренних системах служат в среднем 12–16 лет, а «черные» – вдвое меньше.

Kонкурирующие приборы систем водяного отопления

Тип прибора отопления Марки Цена за условную единицу оборудования, мощностью 1 кВт (в евро) Стальной трубчатый радиатор Arbonia Kermi «ТЕРМО-РС», «БИТЕРМО-РС» 100–160 80 Медно-алюминиевый радиатор (Бельгия, Россия) JAGA, «Изотерм» 100 Биметаллический радиатор (Россия, Чехия) SIRA, Style, Bimex 85–95 Радиатор алюминиевый литой (Италия) Elegance, Nova Florida, Calidor Super, Sahara Plus, Global MIX, Global VOX 64–75 Радиатор алюминиевый экструзионный (Италия, Россия) Opera РН («Ступинский радиатор») 63 50 Стальной панельный радиатор Kermi, Korado, DeLongi, Stelrad 50 Конвектор (Россия) «ТБ Универсал» 25 Чугунный радиатор МС-140 Demir Dokum, Roca 25 65

Tеплые полы

От труб логично совершить плавный переход к водяным теплым полам. Эта система отопления обладает многими достоинствами. Во-первых, низкая (40–55 °C ) температура теплоносителя способствует экономии энергии. Во-вторых, благодаря участию в эмиссии тепла всей поверхности пола обеспечивается почти идеальное горизонтальное и близкое к идеальному вертикальное распределение температур. Так, если температура поверхности пола составит 22–25 °C , то температура воздуха на уровне головы – 19-22 °C . Люди, согласно исследованиям гигиенистов, чувствуют себя наиболее комфортно, если голове немного холоднее, чем ногам. В жаркое время года, пуская по трубопроводам воду с температурой 10–12 °C , можно эффективно охлаждать помещение. В-третьих, водяные теплые полы дают возможность рационального использования площади жилого помещения.

В новых зданиях с наливными бетонными полами система напольного отопления состоит из нескольких слоев: бетонная плита, гидро-, звуко- и теплоизоляция, пленка, трубы, бетонная стяжка (используется самый обычный бетон марки не ниже М-300), цементный слой для выравнивания пола и покрытие. В старых зданиях используют метод сухой прокладки, когда отопительные трубы устанавливают в изоляции несущего слоя в специальных металлических пластинах, обеспечивающих равномерное распределение тепла.

Водяной теплый пол можно установить и под деревянным, смонтированным по балкам перекрытия. Для этого из доски, ДСП, влагостойкой фанеры или ЦСП (цементно-стружечной плиты толщиной не менее 20 мм) делается черновой пол.

Крепление труб в контурах осуществляется с помощью арматурной сетки и проволоки, крепежной ленты и монтажных скоб.

В соответствии с российскими нормами, средняя температура обогреваемого пола не должна превышать 26 °C . Поэтому, прежде чем поручать водяному теплому полу роль основной системы отопления, необходимо тщательно рассчитать, хватит ли для помещения «снимаемого» с него тепла или все же необходима дублирующая система.

Описание:

Мастер-класс состоял из трех блоков. Первый блок был посвящен проблемам применения отопительных приборов в современном строительстве. Здесь рассматривались вопросы классификации отопительных приборов, их основные характеристики, методы определения этих характеристик в России и за рубежом, проблемы гармонизации методов испытаний отопительных приборов и требований к ним.

Отопительные приборы в современном строительстве

Мастер-класс АВОК «Отопительные приборы в современном строительстве» провел Виталий Иванович Сасин, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом отопительных приборов и систем отопления ОАО «НИИсантехники», директор научно-технической фирмы ООО «Витатерм», член Президиума НП «АВОК».

В мастер-классе приняли участие специалисты из Москвы, Великого Новгорода, Дмитрова, Жуковского, Рязани, Санкт-Петербурга, Уфы, Челябинска, Электростали.

Мастер-класс состоял из трех блоков. Первый блок был посвящен проблемам применения отопительных приборов в современном строительстве. Здесь рассматривались вопросы классификации отопительных приборов, их основные характеристики, методы определения этих характеристик в России и за рубежом, проблемы гармонизации методов испытаний отопительных приборов и требований к ним. Во втором блоке рассматривались новые отопительные приборы, представленные на российском рынке, их основные технические характеристики, рекомендации по применению, монтажу и эксплуатации. Третий блок был посвящен терморегулирующей и запорной арматуре, применяемой для регулирования теплового потока отопительных приборов.

Настоящая статья обобщает вопросы, рассмотренные в ходе первого и второго блоков мастер-класса АВОК.

Классификация отопительных приборов и основные технические требования к их конструкциям, методам контроля, монтажа и эксплуатации приведены в Стандарте АВОК «Радиаторы и конвекторы отопительные. Общие технические условия» (СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006).

Хочется обратить внимание проектировщиков на особенности испытания отопительных приборов и существующие методики этих испытаний. В России методика испытаний отличается от методик, принятых в Европе и Китае. Например, в нашей стране в климатической камере при испытаниях отопительных приборов должны охлаждаться стенки, для того чтобы процесс был стационарным, но при этом запрещено охлаждать пол. В результате приборы, испытанные по разным методикам, выдают различные показатели. Европейские показатели обычно несколько завышены по сравнению с отечественными. Ранее, при перепаде температур 90/70 °С, это завышение составляло около 8–14 %, сейчас, при переходе в европейских странах на перепад 75/65 °С, разница уменьшилась, но все равно составляет 3–8 %.

В среднем тепловые показатели отопительных приборов, определенные согласно европейскому стандарту EN 442–2, превышали при одном и том же температурном напоре отечественные на 6–14 % при ранее использованных расчетных параметрах теплоносителя 90/70 °С и температуре воздуха 20 °С и на 3–8 % при новых параметрах (75/65 % и температуре воздуха 20 °С). Однако следует отметить, что большинство расчетных данных в зарубежных каталогах и проспектах пересчитано со «старого» стандартного температурного напора θ = 60 °С на «новый» θ = 50 °С, определенных все-таки при погрешности до 14 %.

Кроме того, есть различие и в методиках проведения гидравлических испытаний. Зарубежные методики предусматривают испытания нового прибора, отечественные – уже загрязненный прибор, соответствующий примерно трем годам эксплуатации. Гидравлические характеристики, полученные по зарубежным методикам на «чистых» приборах, оказываются ниже на 10–30 % определенных согласно отечественным требованиям на приборах с примерно трехлетним сроком эксплуатации.

Отличаются и требования отечественных и зарубежных норм по прочности. С другой стороны, и некоторые отечественные производители в целях экономии используют так называемый «расчетный» метод определения теплоотдачи отопительных приборов, которая при этом неоправданно завышается. В результате вместо расчетной температуры 18–22 °С в помещениях обеспечивается всего лишь 13–14 °С.

И наконец, отечественные рабочие прочностные характеристики отопительных приборов определяются с большим запасом по сравнению с испытательными с завышением в 1,5 раза, а не в 1,3 раза, как за рубежом. К отечественным приборам дополнительно предъявляются требования по соотношению значений минимальных разрушающих прибор давлений и их максимально допустимых рабочих давлений.

Сопоставление отечественных и европейских (ЕN 442–2) методов тепловых испытаний отопительных приборов показывает, что отечественная методика в большей мере, чем зарубежная, отвечает реальным условиям эксплуатации отопительных приборов и не дает завышения тепловых характеристик. Гидравлические и прочностные испытания отопительных приборов, проведенные согласно российским требованиям, также в большей мере, чем по зарубежным, отражают реалии эксплуатации отопительных приборов в отечественном строительстве.

Таким образом, можно сделать вывод, что отечественные методы испытаний более четко, чем зарубежные, определяют основные технические характеристики отопительных приборов применительно к отечественным условиям их эксплуатации. Проблема применения отопительных приборов определяется в значительной мере возможностью получения полных и достоверных данных по их теплогидравлическим, прочностным и эксплуатационным характеристикам. Зарубежные методы, с учетом принятых в Европе методов испытаний, завышают тепловые (обычно на 4–8 %) и прочностные показатели (на 12 %), а также занижают гидравлические характеристики на 5–20 %. Отечественные производители зачастую используют для получения основных технических данных расчеты и испытания на неаккредитованных и неаттестованных стендах, завышая, в частности, тепловые показатели на 20–50 %, а в ряде случаев и вдвое.

Использование в системах отопления медных труб возможно в случае, если содержание растворенного кислорода в воде составляет не более 36 мкг/дм 3 , т. е. в европейских условиях медные трубы могут применяться с определенными ограничениями. Практически они могут применяться везде, однако указанное нормативное ограничение имеет место. В нашей стране рассматриваемый параметр не лимитирует применение медных труб в системах отопления.

В отечественной практике принята следующая классификация систем отопления:

По способу присоединения центральных систем отопления к источнику тепловой энергии: по независимой схеме (автономная или независимая от теплоносителя система теплоснабжения), по зависимой схеме со смешением горячей воды системы теплоснабжения с обратной (охлажденной) водой системы отопления и по зависимой прямоточной схеме.

По способу побуждения движения теплоносителя: с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные или элеваторные).

По схеме присоединения отопительных приборов к теплопроводам: двухтрубные и однотрубные. В двухтрубных системах отопительные приборы присоединены параллельно к двум самостоятельным теплопроводам – горячему, подающему воду в прибор, и обратному, отводящему ее от приборов; в однотрубных приборы присоединены последовательно к одному общему теплопроводу.

По способу прокладки теплопроводов (труб): на вертикальные и горизонтальные, открытые или скрытые (в каналах, штробах).

По расположению подающей и обратной магистралей: с верхним размещением магистрали с горячей водой и с нижним обратной или с нижним размещением подающей магистрали и верхним обратной, а также с нижним или верхним размещением как подающей, так и обратной магистралей.

По направлению движения теплоносителя в разводящих магистральных теплопроводах и схеме последних: тупиковые (с противоположным направлением движения теплоносителя в подающей и обратной магистралях) и попутные (с движением теплоносителя в обеих магистралях в одном направлении).

По максимальной температуре горячей воды, поступающей в систему отопления: низкопотенциальные (до 65 °С), низкотемпературные (до 105 °С) и высокотемпературные (свыше 105 °С).

Одним из наиболее удачных вариантов схемы разводки отопления является двухтрубная система разводки основных стояков с подводкой через коллектор к поквартирной разводке. Поквартирная разводка выполняется либо по двухтрубной периметральной, либо по лучевой схеме. Трубы в полу прокладываются либо в гофрированной трубе, либо с теплоизоляцией толщиной не менее 9 мм. Последний вариант предпочтительней. В обоих вариантах подвижки трубы в результате теплового расширения не оказывают никакого влияния на нормальную работу системы.

За рубежом в последнее время все большее распространение получает однотрубная система поквартирной плинтусной разводки с Н-образным подключением отопительных приборов. Одним из достоинств этой схемы является именно легкость прокладки магистралей вдоль стен обслуживаемого помещения.

Вертикальные системы отопления бывают с нижними подающими магистралями и с верхними подающими магистралями. У обеих систем есть как достоинства, так и недостатки. Например, для того чтобы реализовать систему отопления с верхней подающей магистралью, необходимо, чтобы в здании был предусмотрен чердак или верхний технический этаж. При нижней разводке подающие магистрали расположены в подвале здания или на нижнем техническом этаже.

В этом случае вся запорная и регулирующая арматура легко доступна, можно легко производить балансировку, локализацию аварий и т. д.

К сожалению, в настоящее время в многоэтажных жилых домах, особенно муниципальных, широко распространена практика замены отопительных приборов, предусмотренных проектом, на приборы совершенно другого типа. При замене отопительного прибора необходимо слить стояк (известен случай, когда для замены отопительного прибора потребовалось в ЦТП слить воду из системы отопления трех жилых зданий, подключенных к данному ЦТП). Известно много случаев, когда жильцы делали отапливаемые лоджии с переносом отопительных приборов. Был также случай, когда открытый балкон был переделан в закрытый, а для его отопления использовалось пять радиаторов, подключенных к одному стояку, при этом практически прекратилась циркуляция теплоносителя по всему этажу. Очень часто при двухтрубных системах отопления с термостатами жильцы снимают эти термостаты (не термостатическую головку, что в крайнем случае допустимо, а именно сам термостат), в результате чего вода перестает поступать на верхние этажи. В этом отношении более устойчивы как раз однотрубные системы отопления за счет наличия замыкающего участка.

В одном из городов Подмосковья четыре достаточно крупных жилых 14-этажных здания были оснащены панельными радиаторами. Присоединение систем отопления осуществлялось по независимой схеме через ИТП. Дома с теплым чердаком, схема движения теплоносителя «снизу-вверх». В верхней части системы в теплом чердаке установлен ручной воздушный клапан. На все четыре здания предусмотрен расширительный бак достаточно большого объема. Три здания были подключены нормальным образом, но в четвертом здании из-за ошибки службы эксплуатации система не была подключена к общему замыкающему участку (к расширительному баку). В результате панельные радиаторы в квартирах верхних этажей превратились в воздухосборники, и отопительные приборы просто раздулись под действием избыточного давления.

Если есть возможность оснастить двухтрубную систему нужным образом, а затем квалифицированно ее эксплуатировать, можно применять такую схему. Если таких возможностей нет, то все-таки надежнее использовать однотрубную систему. Кроме надежности, такая система еще будет и дешевле.

Если не производить тщательную теплоизоляцию стояков, то и при двухтрубной системе отопления температура теплоносителя в каждом отопительном приборе будет различаться. Так, в двухтрубной системе отопления на последних двух этажах 16-этажного жилого здания температура теплоносителя составляет не 95/70 °С, а 80/65 °С, что вызывает жалобы жильцов.

Сейчас иногда заимствуется техническое решение, принятое в европейских странах, когда циркуляционный насос системы отопления устанавливается на прямой магистрали (горячей). Здесь нужно иметь в виду, что ранее в этих странах, при параметрах теплоносителя 90/70 °С, насосы устанавливались, как правило, на обратной магистрали. Потом, при переходе к параметрам 75/

65 °С, стало возможным устанавливать те же самые насосы и на прямой магистрали, поскольку они вполне выдерживают указанную температуру, а в системе за счет такой установки обеспечивается дополнительный напор, при котором система отопления работает более устойчиво. Но в высотных зданиях в верхней геометрической точке давление должно быть не менее 10 м вод. ст. В этом случае установка насоса на обратной магистрали практически не влияет на работу системы отопления, поскольку сам по себе напор там достаточно велик.

Переход в европейских странах на параметры теплоносителя с 90/70 °С на 75/65 °С привел к тому, что расход теплоносителя сразу увеличился в два раза, увеличилась площадь поверхности отопительных приборов, диаметр труб, что привело к увеличению стоимости отопительного оборудования. Однако в таком снижении параметров есть свои определенные преимущества. Во-первых, сокращаются бесполезные невозвратимые теплопотери (все стояки хорошо теплоизолированы). Во-вторых, в системах с автономными источниками теплоснабжения, например, электрическими котлами, эти котлы лучше работают при более низких температурах греемой воды (или антифриза).

Системы отопления с опрокинутой циркуляцией появились в 1960-х годах, когда стали широко применяться однотрубные системы отопления. При этой схеме организации отопления теплоноситель циркулирует «снизу-вверх». Эта схема была предложена для компенсации теплопотерь за счет инфильтрации.

В настоящее время при расчете системы отопления зачастую учитывается только вентиляционная нагрузка. Эта величина постоянна для всех этажей многоэтажного жилого здания. Инфильтрация же зависит от высоты. На нижних этажах нагрузка на систему отопления от теплопотерь за счет инфильтрации выше, чем на верхних. Но при опрокинутой циркуляции в отопительные приборы нижних этажей подается теплоноситель с более высокой температурой, что позволяет компенсировать несколько более высокую отопительную нагрузку. Еще одно достоинство подобной схемы – улучшенное воздухоудаление. Есть у такой схемы и недостатки. Один из недостатков – некоторое уменьшение коэффициента затекания, в результате чего хуже работают отопительные приборы, причем коэффициент затекания меняется в зависимости от типа отопительного прибора.

Характеристики отопительных приборов по нашим нормам определяются при барометрическом давлении 760 мм рт. ст. Это связано с тем, что наши отечественные отопительные приборы, даже радиаторы, достаточно большую долю теплоты передавали помещению посредством конвективного теплообмена. Конвективная составляющая зависит от того, какой объем воздуха омывает отопительный прибор. Этот объем зависит от плотности воздуха, которая в свою очередь зависит не только от температуры, но и от барометрического давления. Поэтому, например, при проектировании системы отопления объекта, расположенного в Красной Поляне, где барометрическое давления ниже 760 мм рт. ст., следует учитывать, что теплоотдача конвекторов уменьшится на 9–12 %, а радиаторов – на 8–9 %.

Традиционные отопительные приборы – чугунные радиаторы (в основном секционные) – отличаются высокой надежностью при эксплуатации в отечественных условиях, могут использоваться в зависимых системах отопления зданий различного назначения, за исключением систем отопления с антифризом. Дело в том, что из-за не очень высокого качества обработки мест соединения секций радиаторов в этих узлах вместо паронитовых прокладок применяются резиновые уплотнения. Эти резиновые уплотнения меняют свои структурные свойства при взаимодействии с антифризом.

В настоящее время на рынке представлены модели чугунных радиаторов, рассчитанные на рабочее давление не 9, а 12 атм. Следует также отметить, что, согласно Стандарту АВОК «Радиаторы и конвекторы отопительные. Общие технические условия» (СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006), предъявляются более жесткие требования к прочностным показателям отопительных приборов: испытательное давление литых отопительных приборов (в том числе и чугунных, и алюминиевых радиаторов) должно превышать рабочее на 6 атм. или в 1,5 раза, а давление разрыва – превышать рабочее не менее чем в 3 раза. Из этого следует, что радиаторы, которые испытываются на 9 атм., могут работать при давлении 3 атм., а не 6, что зачастую декларируется производителем. Также и радиаторы, испытываемые на давление 15 атм., рассчитаны на рабочее давление 9, а не 10 атм. Этот момент необходимо всегда иметь в виду, поскольку известны случаи, когда импортные чугунные литые радиаторы разрушались из-за высокого давления.

В значительной мере высокая доля чугунных радиаторов (доля потребления в России 46–48 %) определяется реалиями нашей эксплуатации, поскольку теплоноситель (вода) зачастую не отвечает предъявляемым к ней требованиям. Единственный документ, в котором сформулированы требования к воде, это «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации» (ранее этот документ имел номер РД 34.20.501– 95). Пункт 4.8 этого документа носит название «Водоподготовка и водно-химический режим тепловых электростанций и тепловых сетей», и в этом пункте предъявляются требования к воде, используемой в системах теплоснабжения и, соответственно, в системах отопления, тем более, если система отопления подключена по зависимой схеме. Необходимо отметить несколько важных моментов из этих правил технической эксплуатации, актуальных с точки зрения применения отопительных приборов. Так, согласно этому документу, содержание кислорода в воде не должно превышать 20 мкг/дм 3 .

В Европе указанное требование менее жесткое – количество растворенного кислорода в воде не должно превышать 100 мкг/дм 3 , и эта норма практически всегда соблюдается. Высказывались предложения гармонизировать в этой части отечественные нормы с европейскими. Однако опыт эксплуатации отечественных систем отопления показал, что эти нормы зачастую не соблюдаются, завышаясь иногда в 10–100 раз. Если же принять менее жесткую европейскую норму и завысить ее во столько же раз, последствия могут быть очень серьезными.

Необходимо также иметь в виду, что чугунные секционные радиаторы перед установкой следует перемонтировать, испытать, а после установки – окрасить. Все эти операции обуславливают дополнительные затраты, которые можно оценить из расчета около 20 долл. США за 1 кВт. Эту дополнительную стоимость следует обязательно включать в смету. Известны случаи, когда в смету закладывались лишь стоимость непосредственно самих радиаторов, а затем, для компенсации неучтенных дополнительных расходов, предусмотренные в проекте термостатические и балансировочные клапаны заменялись более дешевыми шаровыми кранами. Ряд производителей предлагает свои радиаторы уже полностью окрашенными и подготовленными к установке, соответственно, стоимость таких радиаторов несколько выше. В отношении стоимости чугунных радиаторов можно отметить, что указанная стоимость подвержена достаточно заметным резким колебаниям. В частности, некоторое время назад наблюдалось резкое возрастание стоимости таких приборов, хотя к настоящему времени ситуация стабилизировалась.

Стоимость отечественных моделей чугунных радиаторов в настоящее время составляет 1 400–1 500 руб./кВт. Дополнительная стоимость перегруппировки, испытаний на герметичность, монтажа и окраски составляет 400–500 руб./кВт.

У чугунных радиаторов довольно большая доля теплоты, около 35 %, передается помещению посредством лучистого теплообмена. Однако известны случаи, когда неквалифицированная служба эксплуатации в ходе ремонта помещений производила окраску таких радиаторов краской на основе порошковой алюминиевой пудры («серебрянкой»), тем самым сразу же снижая теплоотдачу отопительных приборов примерно на 10–15 %.

Стальные трубчатые радиаторы и дизайн-радиаторы (секционные, колончатые, блочные и блочно-секционные) отличаются широкой номенклатурой и хорошим внешним видом. Эти приборы поставляются в полной строительной готовности. Толщина стали для головки радиатора обычно составляет 1,5 мм, а стенок вертикальных труб – 1,25 мм, хотя иногда поставляются и приборы со стенками труб толщиной 1,5 мм. У ряда производителей имеются модели приборов со специальным покрытием внутренних стенок, ориентированным на использование в качестве теплоносителя воды низкого качества.

Кроме современного дизайна, в качестве достоинств этих приборов можно отметить гигиеничность и травмобезопасность. Представлены модели со встроенным термостатом. Однако приборы этого типа требуют жесткого соблюдения правил эксплуатации. Панельные и трубчатые радиаторы чаще выходят из строя не из-за растворенного в воде кислорода, а по причине подшламовой коррозии из-за отложения грязи.

Стоимость стальных трубчатых радиаторов составляет 2 500–3 000 руб./кВт. Доля потребления в России – 1,5–2 %.

Радиаторы из алюминиевых сплавов (алюминиевые радиаторы), как правило, отличаются очень хорошими дизайнерскими решениями. Среди их достоинств, кроме современного дизайна, широкая номенклатура, поставка полной строительной готовности.

Для изготовления алюминиевых радиаторов обычно используется силумин (сплав на основе алюминия и 4–22 % кремния). Этот материал не очень хорошо взаимодействует с теплоносителем, в котором много растворенного кислорода или высокий показатель pH (можно напомнить, что нейтральной среде соответствует значение pH, равное 7, кислой – ниже 7, щелочной – выше 7). Алюминий и его сплавы не очень боятся кислой среды. Производители таких приборов обычно заявляют в числе требований к теплоносителю показатель pH, равный 7–8. Однако, согласно требованиям упомянутых выше «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», значение рН для открытых систем теплоснабжения составляет 8,3–9,0, закрытых – 8,3–9,5, при этом верхний предел допускается только при глубоком умягчении воды, а для закрытых систем теплоснабжения верхний предел значения рН допускается не более 10,5 при одновременном уменьшении значения карбонатного индекса, нижний предел может корректироваться в зависимости от коррозийных явлений в оборудовании и трубопроводах систем теплоснабжения. В реальных условиях эксплуатации показатель pH теплоносителя составляет, как правило, от 8 до 9. Из этого следует, что формально в наших условиях алюминиевые радиаторы применять нельзя, за исключением коттеджей. В коттеджах теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, в результате чего в системе через некоторое время устанавливается химическое равновесие, кроме того, в системах отопления таких объектов давление относительно невысоко.

В последнее время некоторые дилеры указывают в числе требований к теплоносителю расширенный показатель pH от 5 до 11. Однако опыт испытаний и реальной эксплуатации показывает, что при показателе pH, равном 10, в алюминиевых отопительных приборах происходит интенсивное разрушение резьбы. Так, при гидравлических испытаниях из-за разрушения резьбы из таких радиаторов вылетали пробки. Для предотвращения подобных ситуаций в последние годы производители стали наносить на внутреннюю поверхность таких отопительных приборов специальное защитное покрытие. Кроме того, для изготовления отопительных приборов стали использоваться алюминиевые сплавы специального состава, нечувствительные к высокому показателю pH. Это так называемый «морской» алюминий – алюминиевый сплав, отличающийся высокой коррозионной стойкостью и прочностью.

Иногда ситуация усугубляется еще и тем, что в системах отопления применяются оцинкованные трубы, в результате чего скорость протекания электрохимической реакции резко увеличивается. Чтобы предотвратить это можно использовать для переходов запорно-регулирующую арматуру в латунном или бронзовом корпусе.

Проблемы возникают также и в тех случаях, когда в системе отопления с алюминиевыми отопительными приборами на каком-либо участке используются теплопроводы, выполненные из меди. Например, медные трубки могут применяться в теплообменниках, установленных в ИТП. В этом случае разрушаются не алюминиевые радиаторы, а именно медные изделия.

В системах с алюминиевыми радиаторами, как показал опыт эксплуатации, не всегда устойчиво работают автоматические воздухоотводчики. Лучше использовать воздухоотводчики ручные, причем во избежание возгорания взрывоопасной смеси, при выполнении этой операции категорически запрещено пользоваться открытым огнем.

Как уже было отмечено выше, алюминиевые радиаторы можно применять в коттеджах. Еще одна возможная область применения таких отопительных приборов – офисные здания крупных компаний, в которых есть собственная высококвалифицированная служба эксплуатации, которая не допускает замены отдельных отопительных приборов на приборы с иными характеристиками, строго выдерживает заданные режимы эксплуатации и т. д.

В многоэтажных жилых зданиях алюминиевые радиаторы применять, как правило, не рекомендуется. Вообще, все модели алюминиевых радиаторов требуют жесткого соблюдения правил монтажа и эксплуатации.

Стоимость радиаторов из алюминиевых сплавов 2 000–2 600 руб./кВт. Доля потребления в России равна 16 %, в том числе 6 % составляет доля биметаллических и биметаллических с алюминиевыми коллекторами.

Для предотвращения возможных проблем, характерных для алюминиевых радиаторов, – газовыделений, электрохимической коррозии и т. д. – были разработаны биметаллические радиаторы. Эти отопительные приборы дороже алюминиевых примерно на 20–25 %. Биметаллические радиаторы бывают двух типов. У радиаторов первого типа (секционных, колончатых и блочных) полностью стальной коллектор. Этот стальной коллектор затем под большим давлением заливается алюминиевым сплавом. В результате у таких радиаторов образуется хорошо развитое внешнее оребрение, как у обычных алюминиевых. Секции собираются на стальных ниппелях. В результате со стороны теплоносителя нет контакта стали и алюминия. Эти приборы по эксплуатационным показателям равноценны чугунным радиаторам. Однако такие приборы достаточно сложны в изготовлении. Например, у стальных заготовок линейное тепловое расширение в два раза меньше, чем у алюминиевого оребрения. В результате этого даже небольшая ошибка при заливке алюминиевого сплава может привести к тому, что монтажная высота секции будет отличаться от номинальной, что делает сборку отопительного прибора невозможной в принципе. Есть и другие технологические сложности. Из-за этих сложностей некоторые производители используют только отдельные стальные детали, а сами коллекторы изготавливают из алюминия. В приборах такого типа газообразование в результате электрохимической коррозии полностью не предотвращается, хотя и значительно уменьшается.

Стоимость биметаллических радиаторов первого типа составляет 2 500–3 000 руб./кВт, второго типа – 2 400–2 800 руб./кВт. Доля на российском рынке указана выше.

За рубежом самым распространенным типом отопительных приборов являются стальные панельные радиаторы . Их достоинства – современный дизайн, широкая номенклатура, полная строительная готовность, высокая гигиеничность (модели без оребрения). Поставляются модели со встроенным термостатом.

Несколько вариантов приборов этого типа отечественного производства изготовлены из стали толщиной 1,4 мм и рассчитаны на максимальное рабочее избыточное давление теплоносителя 10 атм. Минимальное испытательное давление в этом случае составляет 15 атм. Здесь учитывается то обстоятельство, что для панельных радиаторов минимально допустимое нормируемое давление разрушения увеличивается не в 3 раза, по сравнению с максимальным рабочим давлением теплоносителя, как для литых отопительных приборов, а в 2,5 раза, поскольку отопительные приборы этого типа при повышении давления ведут себя несколько иначе. Уже при 9–10 атм. у них начинается потрескивание красочного слоя. Затем, после превышения величины давления свыше 15,5–16 атм. панельный радиатор начинает раздуваться. Разрушение прибора происходит обычно при давлении 25–30 атм. Таким образом, эти приборы выдерживают все заявленные параметры. Более того, благодаря пружинным свойствам конструкционного материала, эти отопительные приборы позволяют в некоторой степени гасить гидравлические удары.

Все модели стальных панельных радиаторов требуют жесткого соблюдения правил эксплуатации. Их стоимость составляет 800–1 300 руб./кВт, доля потребления в России – 15 %.

Конвекторы (настенные, напольные, с кожухом, без кожуха, стальные, с использованием цветных металлов) отличаются высокой надежностью в эксплуатации в отечественных условиях, могут использоваться в зависимых системах отопления зданий различного назначения. Кроме того, среди их достоинств – малая инерционность, широкая номенклатура, современный дизайн, низкая температура наружных элементов конструкции конвектора, исключается опасность ожогов. Приборы поставляются в полной строительной готовности, имеются модели со встроенным термостатом.

Среди конвекторов можно выделить два типа конструкций. У конвекторов первого типа кожух способствует образованию «эффекта тяги». При снятии кожуха теплоотдача отопительного прибора уменьшается на 50 %. У конвекторов второго типа кожух выполняет чисто декоративную функцию, его снятие не только не уменьшает теплоотдачу, но даже может повысить эффективность прибора. Кроме того, снятие кожуха способствует уменьшению загрязнения отопительного прибора, улучшает условия его очистки. Однако для того чтобы определить, какого типа конвектор установлен, можно ли снимать кожух, владельцам квартир следует проконсультироваться со специалистами.

Стоимость стальных конвекторов составляет 500–750 руб./кВт, конвекторов с медно-алюминиевым нагревательным элементом – 1 500–2 300 руб./кВт. Доля потребления в России – 16%.

Отдельно можно выделить специальные отопительные приборы – конвекторы, встраиваемые в конструкцию пола, вентиляторные конвекторы. Эти приборы предназначены в основном для зданий «элитного» класса и коттеджей. Их стоимость составляет 3 000–10 000 руб./кВт, доля потребления в России – 0,5–1 %.

Из опыта эксплуатации отопительных приборов известны случаи, когда из-за локального попадания струи холодного воздуха из окна, открытого в режиме зимнего проветривания, локально замерзали и лопались отопительные приборы. Обычно такому замерзанию подвержены чугунные и, в меньшей степени, алюминиевые радиаторы. Конвекторы в этом случае практически никогда не замерзают. Поэтому проветривание створкой окна с позиции защиты отопительных приборов от разрыва при замерзании достаточно опасно. Предпочтительнее использовать для проветривания традиционные для нашей страны форточки.

Для экономии тепловой энергии отопительные приборы могут оснащаться термостатами. Здесь необходимо обратить внимание на то, что термостат – это не запорная, а лишь регулирующая арматура, поэтому установка термостата ни в коем случае не ликвидирует необходимость установки шаровых кранов для отключения отдельных отопительных приборов.

Однако для экономии тепловой энергии в системах отопления одной лишь установки термостатов недостаточно. Термостат позволяет регулировать тепловую нагрузку в соответствии с фактическим тепловым балансом помещения, особенно большой эффект экономии тепловой энергии достигается в переходный период, когда в теплое время достаточно часты перетопы. Однако в случае отсутствия учета тепловой энергии установка термостатов обеспечивает в большей степени комфортные условия в обслуживаемом помещении, нежели экономию энергии, которая составляет всего около 5–8 %. При подключении каждой отдельной квартиры через коллекторы возможна установка поквартирного теплосчетчика. Эти теплосчетчики не предназначены для коммерческого учета тепловой энергии, но позволяют проводить взаиморасчеты с владельцами каждой квартиры с учетом показаний теплосчетчика на вводе в здание: по сопоставлению показателей общего и квартирных теплосчетчиков устанавливается, какую долю потребленной тепловой энергии оплачивает каждый жилец. Вообще в Москве принято решение об установке ИТП в каждом здании, и в каждом ИТП, в свою очередь, устанавливается теплосчетчик.

С установкой теплосчетчиков сопряжено множество проблем различного характера. Например, следует иметь в виду, что за рубежом процедура оплаты потребленной тепловой энергии по показаниям теплосчетчика часто устанавливается на государственном уровне. В нашей стране эта процедура не узаконена. Сами теплосчетчики стоят достаточно дорого, кроме того, необходима их периодическая проверка, которая также требует финансовых затрат. В результате для отдельно взятого жильца установка счетчика может быть с экономической точки зрения в ряде случаев нецелесообразна, хотя установка счетчика уже заставляет людей экономить тепловую энергию.

Еще одна проблема, которую требуется решить при установке теплосчетчика – выделение квартир, в которые установка счетчиков вообще нецелесообразна. В одном из регионов России была проведена реконструкция целого городского жилого квартала, в ходе которой во всех квартирах были установлены тахометрические теплосчетчики («вертушки»). Однако были применены теплосчетчики с чувствительностью 36 кг/ч. Эта чувствительность сопоставима с расчетным расходом теплоносителя для однокомнатной квартиры, и счетчики в однокомнатных квартирах просто не работали. В результате для однокомнатных квартир ввели оплату за тепловую энергию не по показаниям счетчика, а пропорционально площади квартиры, однако при этом в стоимость заложили и всю ту экономию, которая достигалась в 2–3-комнатных квартирах.

По ряду зарубежных данных, опыт эксплуатации многоквартирных зданий в Европе показал, что при расчете системы отопления на перепад 90–70 °С установка теплосчетчиков оправдана только в квартирах, площадь которых превышает величину 100 м 2 (разумеется, в данном случае более правильно говорить о нагрузке квартиры, но, поскольку здесь речь идет об однотипных квартирах с хорошей теплозащитой, герметичными окнами и т. д., то можно условно говорить про площадь). В некоторых странах на уровне нормативных документов разрешено не устанавливать счетчики в квартирах площадью менее 100 м 2 , в связи с чем относительно дешевые муниципальные квартиры ограничиваются этой площадью.

Если нет возможности установить теплосчетчик, учет потребленной тепловой энергии может производиться посредством «распределителей тепловой энергии», точнее, распределителей стоимости потребленной теплоты. Эти приборы не являются счетчиками, показывающими общее количество потребленной тепловой энергии, а позволяют определить стоимость теплоты, потребленной каждой отдельной квартирой. Однако здесь должна быть четко и однозначно определена процедура оплаты. Должно быть законодательно закреплено, в каких пропорциях оплачивается отопление отдельной квартиры и мест общего пользования. Например, в европейских странах, в отличие от России, узаконено, какую долю должен доплачивать владелец квартиры за отопление общественных зон – лестничных клеток, вестибюлей, помещений для колясок и велосипедов и т. д.

При установке распределителей определенные трудности возникают с определением возможных мест их установки (например, на каком уровне они должны быть установлены – одна треть от высоты прибора, посередине и т. д.). Приборы европейского производства рассчитаны в основном для установки на панельные или трубчатые радиаторы. Установка этих приборов на конвекторы требует пересчета показаний. Кроме того, эти приборы не рассчитаны на применение в системах отопления, в которых движение теплоносителя осуществляется по схеме «снизу-вверх», поскольку распределение теплоносителя в отопительном приборе при такой схеме будет отличаться от распределения теплоносителя в приборе, подключенном по схеме «сверху-вниз». Очевидно, что для расчета потребленной тепловой энергии в последнем случае требуются специальные расчетные коэффициенты, причем свой коэффициент на каждую длину отопительного прибора.

Распределители бывают двух типов – с электронным датчиком температуры и испарительного типа, более дешевые. При использовании счетчиков испарительного типа необходимо, чтобы к ним был обеспечен доступ контролирующей организации. Поскольку счетчики установлены внутри квартиры, доступ к ним зачастую невозможен. Электронные счетчики позволяют организовать передачу данных по радиоканалу, поэтому для снятия показаний доступ в каждую квартиру не требуется.

Еще одна проблема, связанная с установкой теплосчетчиков и расчетами за фактическое теплопотребление, как показал в том числе и зарубежный опыт, ряд владельцев квартир отключают отопление, особенно в случае своего отсутствия в квартире, и обогрев квартиры осуществляется только за счет теплопоступлений из соседних квартир. Разумеется, в этом случае возрастают затраты на отопление владельцев этих квартир. Один из возможных выходов здесь – порядок оплаты, когда определенная доля оплачивается пропорционально площади квартиры, часть – на отопление общественных зон и часть – по показаниям квартирных теплосчетчиков или распределителей.

Целесообразно ли устанавливать автоматический терморегулятор на отопительных приборах при зависимом присоединении системы отопления к тепловым сетям?

С точки зрения создания комфортных условий в помещениях и экономии энергии установка автоматических терморегуляторов целесообразна в любом случае. Однако необходимо определить, позволяет ли качество воды, циркулирующей в тепловых сетях, использовать данную регулирующую арматуру. Если в сетевой воде содержится большое количество загрязнений, предпочтительнее использовать ручные терморегуляторы.